Enunciado
Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 53
Como uma aproximação de um motor de ignição por centelha real, considere um ciclo padrão de ar Otto com uma adição de calor de de ar, uma razão de compressão de 7:1, e uma pressão e temperatura no início do processo de compressão de e , respectivamente. Considerando calor específico constante, com o valor da Tabela A.5, determine a temperatura e a pressão máximas no ciclo, o rendimento térmico do ciclo e a pressão média efetiva.
Passo 1
Fala, galera! Vamos resolver essa questão.
Vamos começar dando uma olhada no diagrama do processo:
Pelo diagrama, nós já percebemos que a pressão e temperatura máximas são e . Mas vamos por partes.
No processo de compressão isentrópica (), de 1 para 2, temos:
Usando a relação de compressão e os demais dados do enunciado, temos:
Para a pressão, vamos usar a mesa lógica:
Passo 2
No processo de combustão, de 2 a 3, temos um volume constante () e a relação:
E a pressão no final desse processo:
Passo 3
Agora vamos calcular o rendimento e o trabalho no processo. Para o rendimento, temos:
E o trabalho é dado por:
Passo 4
Para calcular a pressão média efetiva, vamos precisar determinar o deslocamento volumétrico nos estados 1 e 2. No estado 1, temos:
Usando a relação de compressão, temos:
E a pressão média efetiva será:
E concluímos o exercício. Valeu, galera! 😉